【導讀】近兩年新能源汽車和光伏儲能市場的火熱，讓半導體供應上升到了很多公司戰略層麵的考慮因素。特別是SiC的供應更加緊俏。最近幾年用戶對SiC的使用更有經驗，逐漸發揮出了其高效率高功率密度的優點，正在SiC使用量增大的階段，卻麵臨了整個市場的缺貨的狀態。碳化矽功率器件缺貨有很多因素，目前前道是最大的瓶頸
，特別是前道的“最前端” ，SiC襯底片和外延片是目前缺貨最嚴重的材料。

麵對這種問題，作為功率半導體的領頭羊英飛淩又有哪些舉措呢
？一方麵
，英飛淩與多家晶圓廠簽訂長期供貨協議推動其碳化矽（SiC）供gong應ying商shang體ti係xi多duo元yuan化hua，保bao證zheng晶jing圓yuan供gong應ying。就jiu在zai本ben月yue
，英ying飛fei淩ling與yu中zhong國guo碳tan化hua矽gui供gong應ying商shang北bei京jing天tian科ke合he達da半ban導dao體ti股gu份fen有you限xian公gong司si和he山shan東dong天tian嶽yue先xian進jin科ke技ji股gu份fen有you限xian公gong司si分fen別bie簽qian訂ding了le長chang期qi協xie議yi，以yi確que保bao獲huo得de更geng多duo而er且qie具ju有you競jing爭zheng力li的de碳tan化hua矽gui材cai料liao供gong應ying。協xie議yi將jiang為wei英ying飛fei淩ling供gong應ying高gao質zhi量liang並bing且qie有you競jing爭zheng力li的de150毫米碳化矽晶圓和晶錠，以及助力英飛淩向200毫(hao)米(mi)直(zhi)徑(jing)碳(tan)化(hua)矽(gui)晶(jing)圓(yuan)的(de)過(guo)渡(du)。其(qi)供(gong)應(ying)量(liang)預(yu)計(ji)將(jiang)占(zhan)到(dao)英(ying)飛(fei)淩(ling)長(chang)期(qi)需(xu)求(qiu)量(liang)的(de)兩(liang)位(wei)數(shu)份(fen)額(e)。另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)
，英(ying)飛(fei)淩(ling)繼(ji)續(xu)在(zai)歐(ou)洲(zhou)和(he)亞(ya)洲(zhou)擴(kuo)產(chan)，增(zeng)加(jia)碳(tan)化(hua)矽(gui)產(chan)能(neng)。

除此之外，英飛淩還有一個增加晶圓利用率的獨門黑科技：冷切割（cold split）技術。幾年前英飛淩收購了一家名為SILTECTRA的科技公司，其核心技術“冷切割”

，是一種高效的晶體材料加工工藝，能夠將材料損失降到最低。英飛淩目前已經開始將這項技術用於SiC晶錠的切割上
，從而讓單個晶錠可出產的芯片數量翻番。在未來
，這項技術還可以用於晶圓製作過程中的切割，進一步提高芯片產量。

冷切割技術

傳統的芯片製作過程包括晶圓切片，外延生長，芯片正麵工藝和背部減薄等。其中晶錠的切片和背部減薄工序對SiC材料的“浪費”最多，幾乎可以達到四分之三。

晶(jing)圓(yuan)切(qie)割(ge)工(gong)藝(yi)包(bao)括(kuo)鋸(ju)切(qie)割(ge)和(he)研(yan)磨(mo)，其(qi)中(zhong)鋸(ju)切(qie)割(ge)通(tong)常(chang)采(cai)用(yong)金(jin)剛(gang)石(shi)線(xian)切(qie)割(ge)碳(tan)化(hua)矽(gui)的(de)晶(jing)錠(ding)
，效(xiao)率(lv)低(di)而(er)且(qie)碳(tan)化(hua)矽(gui)晶(jing)錠(ding)和(he)金(jin)剛(gang)石(shi)線(xian)的(de)損(sun)耗(hao)也(ye)很(hen)高(gao)。不(bu)僅(jin)如(ru)此(ci)
，鋸(ju)切(qie)割(ge)的(de)晶(jing)圓(yuan)片(pian)切(qie)割(ge)麵(mian)平(ping)整(zheng)度(du)比(bi)較(jiao)差(cha)，這(zhe)對(dui)後(hou)續(xu)SiC芯xin片pian的de製zhi作zuo良liang率lv也ye造zao成cheng一yi定ding的de障zhang礙ai。研yan磨mo除chu了le在zai晶jing圓yuan處chu理li過guo程cheng中zhong需xu要yao使shi用yong之zhi外wai，在zai芯xin片pian最zui後hou的de背bei部bu減jian薄bo工gong藝yi中zhong也ye經jing常chang會hui用yong到dao，這zhe一yi步bu對dui於yu原yuan材cai料liao的de損sun耗hao也ye很hen大da。針zhen對dui傳chuan統tong的de處chu理li方fang式shi，冷leng切qie割ge技ji術shu則ze可ke以yi大da大da的de提ti高gao晶jing圓yuan利li用yong率lv，並bing改gai進jin切qie麵mian的de平ping整zheng度du和he良liang率lv。

那麼冷切割技術又是如何進行的呢？首先在碳化矽晶錠切片過程中，采用低溫和激光技術切出晶圓片Wafer,這一步相比於鋸切割對於材料的損耗幾乎可以忽略不計。

在zai芯xin片pian工gong藝yi的de最zui後hou，冷leng切qie割ge技ji術shu又you可ke以yi替ti代dai背bei部bu減jian薄bo工gong藝yi
，將jiang本ben來lai需xu要yao磨mo掉diao的de材cai料liao切qie下xia完wan整zheng的de一yi片pian晶jing圓yuan片pian。更geng重zhong要yao的de是shi

，這zhe一yi片pian晶jing圓yuan還hai可ke以yi再zai次ci利li用yong，回hui到dao之zhi前qian的de工gong藝yi繼ji續xu生sheng產chan芯xin片pian。

通過晶錠的切片和背部減薄的切割方法
，冷切割技術理論上可以達到傳統晶圓處理方法4倍的利用率。不僅如此

，冷切割技術還可以用於GaN晶錠的生產過程中。英飛淩目前已經在晶錠的切片過程中開始試產冷切割技術
，未來兩年會繼續把冷切割技術用到背部減薄工藝中去。

英飛淩正著力提升碳化矽產能，以實現在2030年之前占據全球30%市場份額的目標。預計到2027年，英飛淩的碳化矽產能將增長10倍。英飛淩位於馬來西亞居林的新工廠計劃於2024年投產

，屆時將補充奧地利菲拉赫工廠的產能。迄今為止，英飛淩已向全球3,600多家汽車和工業客戶提供碳化矽半導體產品。

來源：郝欣，英飛淩

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